直流稳压电源的设计
直流稳压电源设计方案(一)
直流稳压电源设计方案(一)直流稳压电源设计方案资料简介直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电并提供给电子设备使用的装置。
本方案将介绍直流稳压电源的设计原理、组成部分以及设计考虑因素。
设计原理直流稳压电源的设计原理基于两个重要组成部分:整流器和稳压器。
整流器负责将交流电转换为直流电,而稳压器则负责保持输出电压的稳定。
组成部分一个典型的直流稳压电源由以下几个组成部分组成: 1. 输入端:接受交流电输入的部分。
2. 整流器:将输入的交流电转换为直流电的部分。
3. 滤波器:用于平滑直流电输出并去除电压波动的部分。
4. 稳压器:保持输出电压稳定的部分。
5. 输出端:提供稳定直流电给电子设备使用的部分。
设计考虑因素在设计直流稳压电源时,需要考虑以下几个因素: - 输入电压范围:确定输入电压范围,以适应不同的电力供应标准。
- 输出电压稳定性:确保输出电压在不同负载条件下保持稳定。
- 效率:通过优化设计以提高电源转换效率。
- 过载保护:加入过载保护功能以确保电源在过载情况下可靠工作。
- 温度保护:采用温度传感器和保护电路,防止过热情况发生。
- 尺寸和重量:根据应用需求,确定合适的尺寸和重量。
设计流程设计直流稳压电源的一般流程如下: 1. 分析需求:了解使用环境和电子设备的需求。
2. 选型:选择合适的整流器、滤波器和稳压器。
3. 设计电路:根据选型结果设计电路图。
4. PCB设计:将电路图转换为PCB布局图。
5. 组件选择:选择合适的电子元件和连接线。
6. 制造和组装:制造PCB板并组装电子元件。
7. 调试和测试:连接电源输入并测试输出电压的稳定性。
8. 优化和验证:根据测试结果进行电路和组件优化,并验证设计是否符合要求。
结论直流稳压电源设计需要考虑多个因素,并进行详细的分析和实践。
本方案提供了一个基础的设计流程,可以根据实际需求进行进一步的优化和定制。
直流稳压电源课程设计报告
《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的(1)掌握直流稳压电源的组成及原理(2)掌握三端可调稳压器的使用方法(3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调,最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4)纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成,其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器:将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压u2。
变压器副边与原边的功率比为:P2/P1=η式中:η为变压器的效率。
2整流电路:将交流电压变换为单向脉动直流电压。
整流是利用二极管的单向导电性实现的。
常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。
其电路图如图1.3.2所示。
在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路,此时U1与交流电压u2的有效值U2的关系为:U1=(1.1~1.2)U2在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:Urm=√2U2流过每只二极管的平均电流为:I D=0.45U2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压U提高,脉动成分减少了,所以在此选用桥式整流电路。
3滤波电路:将脉动直流电压中交流分量滤去,形成平滑的直流电压。
滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。
其电路图如下1.3.3所示。
图中R为负载电阻,它为电容C提供放电通路,放电时间常数RC应满足:RC>(3~5)T/2;式中T(=20msm)为50HZ交流电压周期。
一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。
4.稳压电路:其作用是当交流电网电压波动或负载变化时,保证输出直流电压的稳定。
简单的稳压电路可采用稳压管来实现,在稳压性能要求较高的场合,可采用串联反馈式稳压电路(包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分)。
直流稳压电源的设计实验报告
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。
一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。
6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。
7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。
直流开关稳压电源设计
直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展,各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点,在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源,对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围:12V±1V;2. 输出电流:2A;3. 转换效率:≥85%;4. 工作温度范围:25℃~+85℃;5. 具有过压、过流、短路保护功能;6. 体积小,便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点,适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片,该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点,能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件,本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标,选用IRF530N型号MOSFET,其导通电阻低,可降低开关损耗,提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点,适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波,提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能,设计如下保护电路:(1)过压保护:在输出端设置一个电压比较器,当输出电压超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(2)过流保护:在功率开关管源极串联一个取样电阻,实时监测电流值。
当电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(3)短路保护:在输出端设置一个电流比较器,当输出电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台,对设计的直流开关稳压电源进行测试,观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
直流稳压电源设计方案
直流稳压电源设计方案问题背景直流稳压电源是电子设备运行中常用的一类电源,能够提供稳定且可调的直流电压给电子设备供电。
其在现代电子技术中应用广泛,包括通信设备、计算机、工业自动化、医疗设备等领域。
本文将探讨直流稳压电源的设计方案,并介绍其工作原理以及影响设计的关键因素。
直流稳压电源的工作原理直流稳压电源的工作原理基于电子元件如稳压二极管、稳压管、电感、电容等的组合使用。
其基本原理可以通过下面的步骤进行说明:1.根据输入电源提供的交流电压,通过整流电路将其转换为直流电压。
2.通过滤波电路去除直流电压中的脉动成分,使得输出直流电压更加稳定。
3.利用稳压元件(如稳压管、稳压二极管)对输出直流电压进行进一步的稳压控制。
4.通过负载电路提供被供电设备所需的电流。
设计方案设计需求在设计直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面的需求:1.输出电压范围:根据具体需求,确定直流稳压电源的输出电压范围,以满足被供电设备的需求。
2.输出电流能力:根据被供电设备的功率需求,确定直流稳压电源的输出电流能力。
3.稳压性能:确保直流稳压电源具有良好的稳压性能,输出电压在负载变化时能够保持稳定。
4.效率和能耗:提高直流稳压电源的效率,减少能源消耗。
设计步骤步骤一:选择稳压电源拓扑结构稳压电源的拓扑结构包括线性稳压电源和开关稳压电源两种常见结构,根据要求选择适合的拓扑结构。
步骤二:电源变换根据输入电源的类型选择相应的变换电路,如交流转直流电路或直流转直流电路。
其中,交流转直流电路可以使用整流电路和滤波电路来实现。
步骤三:稳压控制根据设计需求和稳压电源拓扑结构,选择合适的稳压元件进行稳压控制。
常用的稳压元件有稳压管、稳压二极管等。
步骤四:保护电路设计在直流稳压电源中,通常需要设计相应的保护电路,包括过载保护、过温保护等,以确保电源和被供电设备的安全运行。
步骤五:滤波和降噪为了提高直流稳压电源的稳定性和可靠性,需要设计相应的滤波和降噪电路,以减小输出电压的脉动和噪声。
直流稳压电源设计方案.d
直流稳压电源设计方案2篇【直流稳压电源设计方案(一)】随着电子设备的广泛应用,直流稳压电源的需求在不断增加。
直流稳压电源能够将交流电转换为稳定的直流电,并根据需要提供不同电压和电流的输出。
本篇将介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
直流稳压电源的设计方案首先需要确定电源输出的电压和电流。
根据实际需求,我们选择了输出电压为12V,电流为3A的直流稳压电源。
为了确保输出电压的稳定性,我们选择采用稳压模块进行电压调节。
稳压模块是一种能够实现电压稳定输出的电子元件。
常见的稳压模块有线性稳压模块和开关稳压模块。
线性稳压模块成本低、实现简单,但效率较低;开关稳压模块效率高,但成本相对较高。
根据需求和经济性,我们选择了线性稳压模块。
接下来,我们需要选取适当的稳压模块以及其他所需的电子元件。
首先,选择一款符合要求的线性稳压模块。
通过对市面上的产品进行比较和测试,我们选择了一款额定输入电压为24V的线性稳压模块,该模块具有良好的稳定性和可靠性。
其次,我们还需要选择输入电压为24V的电源适配器,用于提供输入电源。
适配器的选取需要考虑电源输出电压的稳定性和适配器的质量可靠性。
我们选择了一款质量可靠、输入电压稳定的适配器。
除了稳压模块和电源适配器外,我们还需要选择其他电子元件,如滤波电容、电位器等。
这些元件的选择需要根据实际需求和设计要求来确定。
设计好电路原理图后,我们还需要进行模拟仿真和实际测试,以验证电路的稳定性和性能。
在模拟仿真中,我们可以通过电路仿真软件进行电路分析,并对电路进行优化。
在实际测试中,我们可以通过连接实际元件并进行电路调试来验证电路的性能。
最后,我们需要对电路进行封装和外壳设计,以保护电路和电子元件。
电路封装的设计需要考虑元件布局的合理性和电路的散热性能。
外壳设计则需要考虑美观性和产品的使用便捷性。
【直流稳压电源设计方案(二)】直流稳压电源广泛应用于各类电子设备和实验设备中,其设计方案多样化。
本篇将继续介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
直流稳压电源设计方案
直流稳压电源设计方案1. 引言直流稳压电源是一种将交流电转变为稳定的直流电并输出的电子设备。
它在电子系统中起着至关重要的作用,提供稳定的电源供电以保证电子设备的正常工作。
本文将介绍直流稳压电源的设计方案,包括电源的选择、电路设计和稳压控制等方面。
2. 电源选择在直流稳压电源设计中,首先需要选择合适的电源作为输入源。
常见的电源有直接使用市电、使用变压器降压后整流、使用开关电源等。
若选择直接使用市电,需考虑市电的稳定性以及转换效率。
市电的电压波动较大,可能会对直流输出产生影响,因此需要添加稳压控制电路来确保输出的稳定性。
此外,由于市电电压为交流电,需额外添加整流电路来将交流电转换为直流电。
若选择使用变压器降压后整流,常见的是使用变压器降压至合适的电压后,经过整流电路转换为直流电。
这种方式相对简单且稳定性较好,但需要注意变压器的选取以及整流电路的设计。
开关电源是一种常见的直流稳压电源选择,其优点在于效率高、稳压性好、体积小等。
开关电源的设计相对复杂,需要考虑开关电源控制芯片的选取、开关电源拓扑结构的选择等。
在电源选择时,需根据实际需求和条件进行评估,选择适合的电源方式。
3. 电路设计直流稳压电源的电路设计包括输入端滤波电路、整流电路、稳压控制电路等。
3.1 输入端滤波电路输入端滤波电路的主要作用是滤除输入端的噪声和杂波。
其一般由滤波电容和滤波电感组成,可有效降低输入端的纹波并提供稳定的电源输入。
3.2 整流电路整流电路将交流电转换为直流电,并滤除交流信号。
常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
整流电路一般由整流二极管和滤波电容组成。
3.3 稳压控制电路稳压控制电路是实现直流稳压电源输出稳定电压的关键。
常见的稳压控制电路有线性稳压控制电路和开关稳压控制电路。
线性稳压控制电路简单且稳定,但效率较低;开关稳压控制电路效率高,但需要考虑开关电源的选取和设计。
4. 稳压控制稳压控制是直流稳压电源中重要的一环,它保持输出电压稳定在设定值。
可调直流稳压电源设计
可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器:变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。
变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。
在设计变压器时,需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系,以及变压器的容量和效率等因素。
2.整流电路:整流电路用于将交流电源转化为直流电源。
一般情况下,整流电路采用整流二极管桥的形式,将交流电源的正负半周分别导通,以获得经过正弦波滤波后的直流电压。
3.稳压电路:稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围,确保电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。
开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。
二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求:根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。
2.计算变压器参数:根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数,包括变比、容量和效率等。
变压器的容量要能满足最大输出电流的需求,效率要尽可能高以减少功耗。
3.设计整流电路:根据变压器输出的交流电压设计整流电路。
一般情况下,采用整流二极管桥来实现整流,同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。
4.设计稳压电路:根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。
线性稳压电路成本较低,但功耗较大;开关稳压电路成本较高,但效率较高。
选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。
5.进行实际电路布局和PCB设计:根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。
电路布局要合理,考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。
6.进行电路测试和调试:完成电路布局和PCB设计后,进行电路测试和调试。
通过实际测试,验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。
7.验证电源性能:通过测试,对设计的可调直流稳压电源进行性能验证,包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。
直流稳压电源的设计
4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。
(2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5X103;输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路,最大输出电流不超过2A。
2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。
(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。
(3)保护电路拟采用限流型。
(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图,自制印刷板。
(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。
三、基本原理1.直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路组成,基本框图如图4.5所示。
各部分电路的作用如下:220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(1)电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压"1。
变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中,n为变压器的效率。
(2)整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除纹波,输出直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6(a)、(b)及(c)所示。
(a)全波整流电容滤波电路(b)桥式整流电容滤波电路(c)二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足:R1C =(3 〜5 ) ?式中T为输入交流信号周期;R L为整流滤波电路的等效负载电阻。
I(3)三端集成稳压器常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器(均属电压串联型),下面分别介绍其典型应用。
①固定三端集成稳压器正压系列:78XX系列,该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护,以防过载而损坏。
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤直流稳压电源的设计原理直流稳压电源是指将交流电源转化为恒定的直流输出,保证电压的稳定性和输出电流的稳定性。
在直流稳压电源中,使用稳压器将变化的输入电压稳定到稳定的输出电压,以保证外围电路的电压不受外界变化的干扰,从而对外围电路具有恒定的电压和电流稳定性。
设计方法1. 选择输出电压直流稳压电源设计开始之前,应该确定输出电压的数值。
在选定输出电压的同时,还要选择稳定输出电压的稳定器件。
2. 选择稳压芯片在选择稳压芯片时,需要考虑输出电流的大小,选择合适的稳压芯片进行设计。
通常选用的稳压芯片有 LM7805、LM7812等。
3. 选择主电源在选择主电源时,要选择合适的电源电压,以保证输出电压的稳定性。
如果主电源电压较大,则应该降压后进行使用。
4. 选择散热器在选择散热器时,要考虑到电路的输出功率大小及使用环境温度,选择合适的散热器,以便保证散热性能。
在直流稳压电源中,应该添加合适的滤波器,以保证电路的稳定性。
应选择合适的电容,以增加直流稳压电源的稳定性和抗干扰能力。
调试步骤1. 连接电路连接电路时,应先同主电源进行连接,再进行连接其它元件。
在连接稳压芯片时,应遵循芯片的引脚规格,正确连接稳压芯片的输入和输出电路。
2. 测试电压在对电路进行测试时,应得到正确的输出电压。
如果输出电压超出所规定的范围,则应调整散热器,增加电容,以保证输出电压的稳定性。
4. 调整短路保护在对电路进行调试时,应测试短路保护功能。
如果输出电路出现短路,应该通过调整短路保护,以保护电路免受损坏。
总结直流稳压电源可以保证外围电路的稳定性,对电路的功能发挥起到重要的作用。
在设计直流稳压电源时,应选择合适的稳压芯片、主电源、散热器和滤波器,并进行正确的连接和调试,保证电路的稳定性和输出电流的稳定性。
直流稳压电源设计设计
1直流稳压电源设计一、应用场景设计一个直流稳压电源实现给手机充电的功能,具体参数如下:输入电压:220V 50Hz输出电压和电流:15V/250mA二、设计原理小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示。
+ 电源 + 整流 + 滤波 + 稳压 +u1 u2u3uIU_ 变压器 _ 电路 _ 电路 _ 电路 _(a)稳压电源的组成框图u u utt(b)整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程1、整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交流电压变换成脉动的直流电压。
滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压。
2、稳压电路由于输入电压发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压1由新汕大百事通提供,欢迎回访~会随着变化。
因此,为了维持输出电压稳定不变,还需加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能使输出直流电压不受影响,而维持稳定的输出。
稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。
采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。
三.稳压电源的设计方法:稳压电源的设计,是根据稳压电源的输出电压Uo、输出电流Io、输出纹波电压ΔUop-p等性能指标要求,正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数,从而合理的选择这些器件。
稳压电源的设计可以分为以下三个步骤:1)根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流Iomax,确定稳压器的型号及电路形式。
U,确定电源变压器副边电压u2的有效值U2;2)根据稳压器的输入电压I根据稳压电源的最大输出电流I0max,确定流过电源变压器副边的电流I2和电源变压器副边的功率P2;根据P2,从表1查出变压器的效率η,从而确定电源变压器原边的功率P1。
直流稳压电源的设计
一、直流稳压电源现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类。
所谓线性稳压电源是指起电压调整功能的器件始终在线性放大区的支流稳压电源。
将220V、50Hz的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流、滤波和稳压,输出一个直流电压。
开关稳压电源简称开关电源(Switching Power Supply),它是指起电压调整作用的期间始终以开关方式工作的一种直流稳压电源。
下面我们对两种稳压电源进行分析。
线性稳压电源原理图如图2-1所示:工频电压器整流滤波电路基准放大器取样由50Hz工频变压器,整流器,滤波器,串联调整稳压器组成。
开关稳压电源其输入,输出隔离的开关电源原理框图:直流输出交流输入EMI滤波器整流滤波变换电路高频变压器整流滤波控制驱动采样比较放大开关电源原理框图50HZ 单相交流220V 电压或三相交流220V/380V 电压经EMI 防电磁干扰电源滤波器,直接整流滤波,然后将滤波后的直流电压经变换为数十或数百千赫的高频方波和准方波电压,通过高频变压器并降压(或升压)后,再经高频整流,滤波电路,最后输出直流电压。
通过采样,比较,放大或控制,驱动电路,控制变换器中功率开关管的占空比,便得到稳定的输出电压。
两类电源的选择:线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高;输出纹波电压小;瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。
缺点是:功耗大、效率低,其效率一般只有35~60%;体积大、质量重、不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容。
其中,交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费。
在这种背景下,开关稳压电源应运而生。
任何电子设备均需直流电源来供给电路工作,特别是采用电网供电的电子产品,为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源。
但开关稳压电源的主要缺点是电路比较复杂。
输出纹波电压较高,瞬态响应差,并且存在较为严重的开关干扰。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计一、引言直流稳压电源是电子电路实验中常用的实验装置之一。
它通过将交流电转换为稳定的直流电,在电子设备实验中提供稳定的电源供应。
本文将介绍一个关于直流稳压电源的课程设计,主要包括设计目的、设计原理、电路搭建、性能测试和实验结果分析等内容。
通过该课程设计,学生可以学习到直流稳压电源的基本原理和应用。
二、设计目的直流稳压电源是电子电路中使用广泛的一种电源,具有电压稳定性好、输出能力强等优点。
本次课程设计的目的是让学生了解直流稳压电源的工作原理,学会使用电压稳压IC和电阻调节器等元件构建稳压电源电路,并能够通过测试电路性能和分析实验结果,理解直流稳压电源的工作特性。
三、设计原理直流稳压电源的主要原理是利用反馈控制,通过电压稳压IC对输入电压进行调控,使输出的直流电压保持稳定。
设计中常用的电压稳压IC有LM317、LM337等,它们可以根据需要提供不同的输出电压范围。
电压稳压IC的输入端接入可变电压源,输出端接入负载电阻,通过调节稳压器的输出电压来输出所需的稳定直流电压。
四、电路搭建电路搭建主要分为几个步骤:1. 准备好电压稳压IC和其他所需的元件,包括电阻、电容等。
2. 将直流电源连接到电压稳压IC的输入端,注意极性的正确连接。
3. 连接负载电阻到电压稳压IC的输出端,确保正常连接。
4. 根据需要,可以添加过压保护电路、滤波电容等元件来改善电路性能。
五、性能测试完成电路搭建后,可以进行性能测试来验证电压稳压电路的工作情况。
主要包括以下几个方面的测试:1. 输出电压调节范围测试:通过调节稳压器电阻的值,测试输出电压的调节范围。
2. 负载调整能力测试:通过改变负载电阻的大小,测试输出电压的稳定性。
3. 过载保护测试:通过增加负载电阻,观察电路是否具有过载保护功能。
4. 温度稳定性测试:通过改变环境温度,测试电压稳压电路的稳定性。
六、实验结果分析根据实验测试结果,可以对设计的直流稳压电源进行分析和评估。
直流稳压电源设计
直流稳压电源设计一、设计任务设计一直流稳压电源并进行仿真。
二、设计要求基本性能指标:(A1)输出直流电压+5V,负载电流200mA。
(B1) +3V~ +9V,连续可调;(B2) I Omax=200mA;(B3) 稳压系数S r≤5×10-3;(B4) △U O≤5mV。
扩展性能指标:扩展直流稳压电源的输出电流使10mA≤I O≤1.5A。
三、设计方案直流稳压电源设计框图和直流稳压电源基本电路分别如图1和图2所示:图1 直流稳压电源框图图2 直流稳压电源基本电路主要原理是:电源变压器将交流电网220V的电压降压为所需的交流电压,然后通过整流电路将交流电压变成单极性电压,再通过滤波电路加以滤除,得到平滑的直流电压。
但这样的电压还随电网电压波动(一般有±10%左右的波动)、负载和温度的变化而变化。
因而在整流、滤波电路之后,还需接稳压电路。
稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定。
一般情况下,选用降压的电源变压器。
整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路和全波整流电路,一般情况下多用桥式整流电路,桥式整流输出脉动电压平均值为:22220112220902O o U u t d t U td t U U |()|sin .ππωωωπππ===≈⎰⎰通过每只二极管的平均电流为:20452O O L LU U I R R .=≈每只二极管承受的最大反向电压为:22RM U U =滤波电路亦可分为电容滤波、电感滤波、Π型滤波等多种滤波电路,而在小功率电源电路设计中多用电容滤波电路。
当在接上滤波电容后,U O 会明显增大,其大小与时间常数R L C 有关,通常情况下,R L C =(3~5)T/2(T 为电网电压周期)。
稳压电路有二极管稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压电路等,可根据具体要求选择合适的电路形式(具体原理可查阅相关资料)。
稳压电源的性能指标:最大输出电流I Omax :电源的输出电压U O 应不随负载电流I OL 而变化,随着负载R L 阻值的减少,I OL 增大,U O 减小,当U O 的值下降5%时,此时流经负载的电流定义为I Omax (记下I Omax 后迅速增大R L ,以减小稳压电源的功耗)。
直流稳压电源设计
RL
R2
-
比环有差调整系统
2. 集成稳压器
随着半导体工艺的发展,稳压电路也制成了集成 器件。由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、 使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电 子设备中应用十分普遍,基本上取代了由分立元件构 成的稳压电路。集成稳压器的种类很多,应根据设备 对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、 设备和电子电路来说,通常是选用串联线性集成稳压 器。而在这种类型的器件中,又以三端式稳压器应用 最为广泛。
一 、实验目的
1. 研究单相桥式整流、电容滤波电路的 特性。
2. 掌握串联型晶体管稳压电源主要技术 指标的测试方法。
3. 研究三端集成稳压器的特点和性能指 标的测试方法。
4. 了解集成稳压器扩展性能的方法。
二、实验原理
1.串联型晶体管稳压电源
图9.1 直流稳压电源框图
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳 压电路四部分组成,其原理框图如图9.1 所示。
直流稳压电源的组成和功能
电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的 交流电压u2。
整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的
直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,
保持输出电压uo的稳定。
Exit
T
+
+
R1
T : 电源调整管
R、DZ:稳压电路,提供基 VI R 准电压
(1) .稳压系数Sv (电压调整率)
稳压系数定义为:当负载保持不变,输出电压相 对变化量与输入电压相对变化量之比,即
Sv
=
△UO/UO △UI/UI
R L =常数
「可调直流稳压电源的设计完整版」
「可调直流稳压电源的设计完整版」设计一个可调直流稳压电源需要考虑多个因素,包括输入电压、输出电压范围、输出电流、稳定性等。
以下是一个可调直流稳压电源的设计完整版,详细介绍了各个环节的设计要点。
1.输入电路设计:输入电路主要包括电源输入和滤波电路。
电源输入可以选择交流输入,需要使用桥式整流电路将交流电转化为直流电。
滤波电路使用电容和电感来滤除交流干扰和高频噪声。
2.整流设计:使用桥式整流电路将交流电转化为直流电。
桥式整流电路由四个二极管组成,能够将交流电的正负半周均转化为正向电流,实现整流目的。
3.平滑滤波设计:整流后的直流电需要通过平滑滤波电路进一步滤波,以减小电压波动。
平滑滤波电路通常由电容和电阻组成,电容能够存储电荷并平滑电压,电阻用于限制电感器电流。
4.电压调节器设计:为了实现可调的输出电压,可以采用稳压器来调节电压。
常见的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器简单可靠,但效率较低。
开关稳压器效率较高,但设计较为复杂。
根据需求选择适合的稳压器。
5.输出电路设计:输出电路主要包括电流保护电路和滤波电路。
电流保护电路可以保护电源以及被供电设备免受过电流损坏。
滤波电路用于滤除输出电压中的杂散噪声。
6.稳定性设计:为了保证电压的稳定性,可以使用反馈控制电路来调整稳压器的输出电压。
反馈控制电路根据输出电压与设定电压之间的差异来调整稳压器的输出,使其达到设定值。
7.保护电路设计:为了保护电源和被供电设备,可以在电源中加入过载保护、过热保护、短路保护等保护电路。
这些保护电路能够在异常情况下自动切断电源,以避免损坏设备和电源本身。
8.辅助功能设计:可以根据需求添加辅助功能,如过压保护、欠压保护、温度显示等。
这些辅助功能能够提升电源的灵活性和安全性。
以上是一个可调直流稳压电源的设计完整版,主要包括输入电路设计、整流设计、平滑滤波设计、电压调节器设计、输出电路设计、稳定性设计、保护电路设计和辅助功能设计。
直流稳压电源的设计PPT课件
电压调节电路设计
采样电路
比较放大器
从输出端获取电压信号, 并将其转换为适合调节
电路处理的信号。
将采样信号与参考电压 进行比较,并根据比较
结果调整输出电压。
调整管
根据比较放大器的控制 信号调整输出电压的大
小。
保护电路
在电压过高或过低时, 自动切断电源或调整输 出电压,以保护电源和
负载。
电流调节原理
总结词
通过改变输出电流的反馈量,调整输出 电流的大小,以实现电流的稳定输出。
VS
详细描述
在直流稳压电源中,电流调节原理与电压 调节原理相似,也是通过负反馈实现的。 当输出电流发生变化时,取样电阻将输出 电流的一部分反馈到比较器,与基准电流 进行比较,比较结果控制调整管的工作状 态,从而调整输出电流的大小,使输出电 流保持稳定。
为确保测试结果的准确性和可靠 性,测试环境应满足一定的要求 ,如温度、湿度、电磁干扰等。
测试设备
需要使用一些专业的测试设备, 如万用表、示波器、频谱分析仪 等,来对直流稳压电源的性能进 行全面检测。
测试方法与步骤
测试方法
根据直流稳压电源的技术规格和设计 要求,可以采用不同的测试方法,如 电压测量、电流测量、波形观察等。
直流稳压电源的设计ppt课件
contents
目录
• 引言 • 直流稳压电源的基本原理 • 直流稳压电源的设计 • 直流稳压电源的性能指标 • 直流稳压电源的优化设计 • 直流稳压电源的测试与验证 • 总结与展望
01 引言
直流稳压电源的定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直 流电压的电源设备,它通过调整输出 电压或电流来保持输出电压的稳定。
温度传感器
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成都理工大学工程技术学院电气工程基础课程设计
设计题目:直流稳压电源的设计
院系:自动化工程系
专业:电气工程及其自动化
班级:2010电气1班
学号:
姓名:
指导老师:雷永锋孙莉莉完成时间:2012年6月15日
目录
中英文摘要 (4)
绪论 (5)
电路设计及参考设计 (6)
电路图及器件 (9)
结论 (10)
参考文献 (11)
中英文摘要
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。
通过这套电源系统,超级计算
机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。
不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。
可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。
由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
翻译:
In today's society people's great enjoy the convenience of electronic equipment, but any electronic device had a common circuit, the power supply circuit. Big to super computer, small to pocket calculators, all of the electronic equipment must be in the support of the power circuit to work properly. Of course these power circuit style, complexity vary. Super computer power circuit itself is a complex of the power supply system. Through this power system, the calculating machine parts to be able to get a steady, comply with all kinds of complicated standard power supply. Pocket calculators is simple more battery power circuit. But you can do not look down upon the battery power supply circuit, more new type of circuit include all the battery energy remind, power lost protection, advanced function. Can say power circuit is the foundation of all electronic equipment, no power supply circuit will not have such a wide variety of electronic equipment.
Because of the characteristics of electronic technology, electronic equipment for power supply circuit requirement is able to provide continuous, stable, and meet the
requirements of the load power, and it usually are required to provide stability of dc can. To provide this kind of stability of dc power is to direct current voltage-stabilized source.
绪论
稳压的基本原理是LC串联谐振,早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类.它的优点是结构简单,无众多的元器件,可靠性相当高稳压范围相当宽,抗干扰和抗过载能力强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。
在磁饱和原理的基础上的发育进形成的参数稳压器和我国50年代已流行的“磁放大器调整型电子交流稳压器”(即614型)均属此类原理的交流稳压器。
线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。
由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。
而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。
该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。
缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。
这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。
从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。
从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。
电路设计及参考设计
一、设计题目
题目:直流稳压电源设计
二、设计任务:
设计并制作用晶体管、电阻器、电容组成的直流稳压电源。
指标:1、输入电压:
2、输出电压:3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压;
3、输出电流:最大电流为1A;
4、保护电路:过流保护、短路保护。
三、理电路和程序设计:
一电路原理方框图:
图1.1
四、原理说明:
(1)选用集成稳压器构成的稳压电路,
选用可调三端稳压器LM317,其特性参数V o=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差(Vi-V o)max=40V。
符合本任务的基本要求。
(2)选电源变压器
集成稳压电源的输出电压V o即是此电路的输出电压。
稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax,输入电压根据公式
V omax+(Vi-V o)min≤Vi≤V omin+(Vi-V o)max可求出其范围为12V≤Vi≤43V。
故副边电压取V2=12V,副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W,由下表可得变压器的效率为0.7。
则原边输入功率P1>P2/η=17W。
为留有余地,选取功率为20W的变压器。
图1.2
(3)选整流二极管及波电容
整流二极管D选IN4001,其极限参数为VRM≥50V,IF=1A,满足要求。
滤波电容C可由纹波电压△V op-p和稳压系数来确定。
由式
Vi=△V op-pVi /V oSv得△Vi =2.2V,由式C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi得C=3636μF。
电容C的耐压应大于17V,故取2只2200μF/25V的电容相并联。
(4)电阻RP1的取值
由式V o=(1+Rp1/R1)1.25,取R1=240Ω,则RP1=336Ω时输出电压为3V,RP1=1.49Ω时输出电压为9V ,故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。
当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V,当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大,使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V左右。
五、设备清单:
图1.3
电路图与器件电路原理图
实际设计电路图
结论
通过这次电路设计,我从中了解了直流稳压电源和贯通了书上的知识,同时也了解到了自己对于理论和实际应用的统一和对于器件在实际中的使用还有很大的不足,不能在使用器件时选择合适的参数的器件,不能根据器件的编号知道器件的基本功能。
在这方面需要很大
的提高。
在做的过程中也提升了我的动手能力,实践能力得到了一定的锻炼,加深了对模拟电路设计方面的兴趣。
从开始的朦胧到后面得到的
结果。
通过这次稳压电源的设计,使我巩固和加深了在模拟电子技术
课程中所学的理论知识,对整流电路,滤波电路,稳压电路等的认识更加深刻,并学会查阅相关手册和资料,提高了分析问题,解决问题的能力;
采用分模块的设计顺序可以优化设计流程,使之更符合逻辑性。
但是需要注意的是,在其中每个环节必须认真进行,如果某模块电路没有设计好,或者存在错误,则总的电路必然会受到影响,所以在设计过程中我们要保持认真严谨的态度;
电气工程基第础课设计直流稳压电源设计
作者简介:郭亚平,(1989-),女,汉族,河北省唐山人,本科学历。
成都理工大学工程技术学院自动化工程系2010电气工程及其自动化1班学生。
学号:201020305102 11
参考文献。